酸热制姜抗结直肠癌活性成分及作用机制研究

中药用于结直肠癌的治疗已有悠久历史，在临床上具有独特优势。预实验发现，酸热制姜及6-姜烯酚（IC50=5 μM） 显示极强的抗结肠直癌活性，比生姜及其主要成分6-姜酚（IC50=260 μM）强20-30倍，比经典化疗药物5-氟尿嘧啶（IC50=110 μM）高15-20倍，但稳定制备工艺、活性成分群、抗癌作用机制等尚待进一步研究。本项目融合多学科资源和技术，以化学成分为基础，以分析方法为手段，以活性评价为导向，探索用于预防和治疗结直肠癌的制姜最佳制备工艺，分析、制备和筛选制姜中抗结直肠癌活性成分群，利用流式细胞术、二维凝胶电泳-串联质谱等研究制姜及其活性成分抗癌的分子作用机制，采用裸鼠异种移植瘤模型研究其抗移植瘤效应。本研究将阐明酸热制姜抗结直肠癌活性成分群，初步阐述其分子机理及可能的作用靶点，将为制姜的临床应用提供科学依据，为今后从制姜中开发高效、低毒的结直肠癌化疗药物奠定重要基础。

本课题对姜的物质基础、抗肿瘤作用机理和构效关系、与化学药物的协同增效作用、以及质量标准进行研究，取得系列研究成果：从姜油树脂中分离得到6个化学对照品，发明了低含量、分离难度大的6-姜烯酚大规模制备工艺；对姜的复杂化学成分进行全面解析，提练姜中主要类别化学成分的特征裂解规律及诊断碎片离子，共鉴定出22个成分；姜提取物及其主要成分6-姜烯酚对多种癌细胞的增殖产生显著的抑制作用，证实了其可能的作用机制包括阻断癌细胞G2/M分裂期、Caspase依赖的线粒体介导的凋亡途径、PERK/eIF2α介导的内质网应激途径等； 发现6-姜烯酚和吉西他滨对胰腺癌具有协同作用，其机制主要通过NF-κB 的活性，降低增殖、生长及凋亡抑制蛋白的表达；合成了31个姜烯酚类似物，表明不饱和酮和酚羟基的缺失、侧链对姜烯酚抗肿瘤活性影响较大，环丁基取代衍生物活性高；以6-姜酚为内参物，建立了同时测定姜中其它5种成分的“一测多评”法，并与美国药典以辣椒碱为外标对照品的含量测定方法相比较，形成的姜标准提交2015版中国药典。在Food Chem (IF=3.34)、Mol Cancer (IF=5.14)、AAPS J (IF=4.39)、Plos One (IF=3.73)等领域TOP15%杂志发表与本课题直接相关、标注课题资助号的研究论文5篇，获授权发明专利4件；组织承办中国科协第254次及266次青年科学家论坛，并作“姜烯酚抗肿瘤活性研究”等报告3次。